[發(fā)明專利]具有PFC和直流轉(zhuǎn)換綜合功能的高效率電源變換器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210483546.8
• 申請(qǐng)日: 2012-11-26
• 公開（公告）號(hào): CN103840686B
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范劍平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州奧曦特電子科技有限公司
• 主分類號(hào): H02M7/217
• 分類號(hào): H02M7/217;H02M3/335
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司32200
• 代理人: 曹毅

1.一種采用非正弦波電流調(diào)制的功率因數(shù)調(diào)節(jié)控制方法，其特征在于，包括變換器電路，該變換器電路由一個(gè)整流橋把交流輸入整流為直流脈動(dòng)正弦電壓，一個(gè)電容器跨接在整流橋的直流輸出端上，一個(gè)反激式變壓器，其初級(jí)繞組的同相端接到整流橋正電壓輸出端，反相端接到一個(gè)主電子開關(guān)的正電壓端口，該電子開關(guān)的負(fù)電壓端口通過電流檢測(cè)元件接到整流橋的負(fù)電壓輸出端，同相端和反相端的定義只是為了區(qū)別變壓器初級(jí)和次級(jí)繞組間的相對(duì)極性關(guān)系，一個(gè)無損耗吸收電路由一個(gè)吸收電容和一個(gè)輔助電子開關(guān)串接而成，所形成的串聯(lián)支路的靠近電子開關(guān)的正電壓端的端口連接到整流橋正電壓輸出端，串聯(lián)支路的另一端和變壓器的反相端相連接，一個(gè)電子整流器件，其正電壓極接至變壓器次級(jí)繞組的反相端，負(fù)電壓極接至一個(gè)輸出濾波電容的正端并作為變換器的直流輸出正端，輸出濾波電容的負(fù)端和變壓器次級(jí)繞組的同相端連接并作為變換器的直流輸出負(fù)端，在變換操作過程中吸收電容吸收變壓器初級(jí)繞組漏電感的儲(chǔ)能，當(dāng)向變壓器次級(jí)邊的能量傳輸完成時(shí)吸收電容的儲(chǔ)能通過輔助電子開關(guān)和變壓器初級(jí)繞組電感進(jìn)行能量交換而形成振蕩，當(dāng)吸收電容的儲(chǔ)能完全轉(zhuǎn)移到變壓器的初級(jí)繞組后輔助電子開關(guān)關(guān)斷，電路利用變壓器初級(jí)繞組電流的續(xù)流作用使得主電子開關(guān)兩端的電壓降到接近零，這時(shí)主電子開關(guān)導(dǎo)通，從而實(shí)現(xiàn)零電壓開關(guān)操作，該變換器電路的功率因數(shù)調(diào)節(jié)功能不采用正弦電流波形控制，不需要讓輸入電流波形的包絡(luò)線完全跟隨輸入電壓的正弦波形狀，而是在保持和輸入電壓同頻率同相位的情況下把相應(yīng)于電壓正弦波頂部區(qū)域的輸入電流幅值減小，而把相應(yīng)于電壓正弦波過零區(qū)域的輸入電流幅值提升，從而使得電流波形中的低頻紋波大大地減小，具有上述特點(diǎn)的電流波形允許采用方波或者其他不同的波形形狀，被調(diào)制電流的幅值的大小用來調(diào)節(jié)電路的直流輸出。

2.一種使用一級(jí)半橋電路同時(shí)完成功率因數(shù)調(diào)節(jié)和直流變換雙重功能的電源變換方法，其特征在于，由一個(gè)整流橋把交流輸入整流為直流脈動(dòng)正弦電壓，一個(gè)電容器跨接在整流橋的直流輸出端上，兩個(gè)電子開關(guān)組成一個(gè)半橋橋臂，上端電子開關(guān)的正電壓極，也即半橋橋臂的上端，接到整流橋的直流輸出正端，上端電子開關(guān)的負(fù)電壓極和下端電子開關(guān)的正電壓極相連接形成半橋的開關(guān)節(jié)點(diǎn)，下端電子開關(guān)的負(fù)電壓極，也即半橋橋臂的下端，接到整流橋的直流輸出負(fù)端，一個(gè)功率變壓器，其初級(jí)繞組和一個(gè)諧振電容串聯(lián)，所形成的串聯(lián)支路的一端接到半橋電路的開關(guān)節(jié)點(diǎn)，另一端接到半橋橋臂的上端或者下端，功率變壓器的次級(jí)輸出經(jīng)過整流和濾波后形成直流向負(fù)載供電，半橋電路的操作在調(diào)節(jié)直流輸出的同時(shí)，也控制本身的工作電流跟隨特定的波形形狀，使得交流輸入端的輸入電流保持和輸入電壓同頻同相的正弦波形狀，從而同時(shí)完成功率因數(shù)調(diào)節(jié)功能，直流輸出的調(diào)節(jié)則通過改變正弦波電流的幅值來完成。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的使用一級(jí)半橋電路同時(shí)完成功率因數(shù)調(diào)節(jié)和直流變換雙重功能的電源變換方法，其特征在于，電路的功率因數(shù)調(diào)節(jié)功能不采用正弦電流波形控制，不需要讓輸入電流波形的包絡(luò)線完全跟隨輸入電壓的正弦波形狀，而是在保持和輸入電壓同頻率同相位的情況下把相應(yīng)于電壓正弦波頂部區(qū)域的輸入電流幅值減小，而把相應(yīng)于電壓正弦波過零區(qū)域的輸入電流幅值提升，從而使得電流波形中的低頻紋波大大地減小，所述電流波形中被調(diào)制電流的幅值的大小用來調(diào)節(jié)電路的直流輸出。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的使用一級(jí)半橋電路同時(shí)完成功率因數(shù)調(diào)節(jié)和直流變換雙重功能的電源變換方法，其特征在于，變換器由半橋電路改為全橋電路。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的使用一級(jí)半橋電路同時(shí)完成功率因數(shù)調(diào)節(jié)和直流變換雙重功能的電源變換方法，其特征在于，變換器由半橋電路改為全橋電路。